DE69306352T2

DE69306352T2 - Startvorrichtung

Info

Publication number: DE69306352T2
Application number: DE69306352T
Authority: DE
Inventors: Katsuyasu Ono
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1992-10-05
Filing date: 1993-09-03
Publication date: 1997-04-03
Anticipated expiration: 2013-09-04
Also published as: JPH0632232U; US5383388A; EP0591685B1; EP0591685A1; DE69306352D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Auslösevorrichtung, wie sie im vorkennzeichnenden Abschnitt von Anspruch 1 definiert ist, der aus JP-A-4-108049 bekannt ist, die einen Gurtstraffer aktiviert, der bei Kollision des Fahrzeugs die Aufrollwelle seines Gurtaufnehmers dreht, oder eine Airbagvorrichtung, die bei Kollision des Fahrzeugs den Airbag mit Gas füllt, um den Fahrzeuginsassen gegen Aufschlag bei Kollision zu schützen.
In jüngster Zeit werden bei einem Unfall, wie beispielsweise der Kollision eines Fahrzeugs, zum Schutz der Insassen in dem Fahrzeug passive Halteeinrichtungen, wie beispielsweise ein Gurtstraffer und eine Airbagvorrichtung, verbreitet eingesetzt.
Der Gurtstraffer ist beispielsweise wie folgt aufgebaut: Ein Kolben, der verschiebbar in einem Zylinder sitzt, ist mit einem Ende eines Seils verbunden, das auf eine Seilscheibe gewickelt ist, die auf der Aufrollwelle eines Gurtaufnehmers angebracht ist. Der Ausdehnungsdruck des Gases, der auf den Kolben wirkt, übt Zug auf das Seil aus, so daß das Seil die Aufrollwelle des Gurtaufnehmers in einer Gurtaufrollrichtung dreht und so den an dem Insassen anliegenden Gurt strafft. Daher enthält der Gurtstraffer einen Gasgenerator, der das Gas zuführt, das, wie oben beschrieben, auf den Kolben in dem Zylinder wirkt, um Zug auf das Seil auszuüben. Der Gasgenerator umfaßt eine Zündheizeinrichtung und Sprengstoff. In Reaktion auf ein Erfassungssignal von einem Kollisionssensor wird die Zündheizeinrichtung elektrisch erregt, so daß Hitze zum Zünden des Sprengstoffs entsteht und so das Gas erzeugt wird, das auf den Kolben wirkt.
Die Airbagvorrichtung ist beispielsweise wie folgt aufgebaut: Ein Modul, der aus einem mittleren Polster, einem zusammengefalteten Airbag und einer Aufbiaseinrichtung (oder Gasgenerator) besteht, ist in das Lenkrad eingesetzt. Bei Kollision des Fahrzeug wird die Aufblaseinrichtung betätigt, so daß schnell Gas zum sofortigen Aufblasen des Airbags entsteht. Der so aufgeblasene Airbag fängt den Fahrzeuginsassen auf und verringert so den auf ihn wirkenden Stoß. Zu diesem Zweck weist die Airbagvorrichtung einen Gasgenerator auf, der Gas zum Aufblasen des Airbags erzeugt. In dem Gasgenerator wird die Zündvorrichtung (Zündsatz) gezündet, um Sprengstoff (Treibstoff) zur Erzeugung von Gas zu verbrennen. Mit dem so erzeugten Gas wird der Airbag aufgeblasen.
Die Gasgeneratoren des Gurtstraffers und der Airbagvorrichtung benötigen demzufolge eine Auslösevorrichtung, die bei Erfassung der Kollision des Fahrzeugs die Zündvorrichtung (Zündsatz) verbrennt, um den Gasgenerator zu aktivieren. Die Auslösevorrichtung ist im allgemeinen wie folgt aufgebaut: Ähnlich wie bei Zündvorrichtungen, die von den nichtgeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr. Hei. 2-24242 (1990) und Hei. 3-96456 (1991) offenbart werden, ist eine Zündheizeinrichtung für die Zündvorrichtung (Zündsatz) vorhanden, die elektrisch erregt wird, um so Wärme zum Verbrennen der Zündvorrichtung (Zündsatz) über eine Erwärmung der Zündheizeinrichtung zu erzeugen.
Die Auslösevorrichtung macht eine Fahrzeugkörper-Beschleunigungserfassungseinrichtung, wie beispielsweise einen Sensor zum Erfassen der Kollision eines Fahrzeuges oder dergleichen, erforderlich, um ein Zündsignal zu erzeugen, sowie eine Steuerschaltung, die anhand des Zündsignals bestimmt, ob die Zündheizeinrichtung elektrisch erregt werden sollte oder nicht. Daher weist die Auslösevorrichtung eine relativ große Anzahl von Bauteilen und einen komplizierten Aufbau auf. Des weiteren ist es, um die zuverlässige Funktion der Auslösevorrichtung zu gewährleisten, unabdingbar, die verschiedenen Bauteile formschlüssig miteinander zu verbinden. Das heißt, es ist relativ schwierig, die Auslösevorrichtung mit hoher Effektivität zusammenzubauen, und dementsprechend ist die so entstehende Auslösevorrichtung teuer.
Um die obenbeschriebenen Probleme zu lösen, ist eine Auslösevorrichtung, wie sie von der erwähnten nichtgeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. Hei. 4-108049 (1992) offenbart wurde, vorgeschlagen worden, bei der bei Kollision des Fahrzeugs ein Gewicht, das als Fahrzeugkörper-Beschleunigungssensor dient, bewegt wird und bewirkt, daß ein Zündstift auf einen Zünder aufschlägt, der für die Zündvorrichtung (Zündsatz) vorhanden ist, um die Zündvorrichtung (Zündsatz) zu verbrennen. Das heißt, die Auslösevorrichtung ist mechanisch und arbeitet ohne eine komplizierte Steuerschaltung.
Das heißt, wenn sich bei der Auslösevorrichtung das Gewicht, bei dem es sich um einen trägen Körper handelt, bewegt, wird die Auslöserwelle gedreht, so daß der Anschlag der letzteren von dem Flansch des Zündstiftes gelöst wird, und der Zündstift durch die elastische Kraft einer Druckfeder ausgedrückt wird und auf den Zünder aufschlägt.
Bei der obenbeschriebenen Auslösevorrichtung, bei der der Zündstift auf den Zünder in der Zündvorrichtung (Zündsatz) aufschlägt, können die Kontaktbereiche des Anschlags der Auslöserwelle und des Flansches des Zündstiftes rosten oder fest aneinanderhaften, wenn sie sich lange in Gebrauch befindet. Darüber hinaus ist es relativ schwierig, den Reibungskoeffizienten der Kontaktabschnitte stabil zu halten. Das Gewicht, das die Fahrzeugkörper-Beschleunigungserfassungseinrichtung darstellt, wird auf verschiedenste Weise in Schwingung versetzt. Das heißt, es wird nicht nur in Schwingung versetzt, wenn es zur Kollision des Fahrzeugs kommt, sondern auch, wenn die Tür geschlossen wird oder die Fahrzeugkarosserie angestoßen wird. Daher nimmt, wenn die Empfindlichkeit des Gewichtes unachtsam erhöht wird, die Wahrscheinlichkeit zu, daß die Auslösevorrichtung fehlerhaft arbeitet. Das heißt, es ist schwierig, das Beschleunigungserfassungsvermögen der Auslösevorrichtung einzustellen. Daher besteht geringer Spielraum bei der Konstruktion der Auslösevorrichtung.
Angesichts des Obenstehenden besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die obenbeschriebenen Probleme zu lösen, die bei einer herkömmlichen Auslösevorrichtung auftreten, und eine Auslösevorrichtung zu schaffen, bei der fehlerhafte Funktion vermieden wird und die somit sehr zuverlässig arbeitet, einfachen Aufbau aufweist, und sich mit hoher Effektivität zusammenbauen und dementsprechend mit geringen Herstellungskosten produzieren läßt
Die obenstehende Aufgabe der Erfindung ist mit der Schaffung einer Auslösevorrichtung gemäß Anspruch 1 erfüllt.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Auslösevorrichtung zum Auslösen eines Zünders infolge einer einen vorbestimmten Wert übersteigenden Beschleunigung zur Aktivierung eines Gasgenerators geschaffen, die umfaßt:
einen zu dem Zünder hin bewegbaren Zündstift zum Auftreffen auf den Zünder, um dadurch den Zünder zu zünden;
einen trägen Körper, der durch einen Permanent-Magneten gebildet ist, zum Aufbringen kinetischer Energie auf den Zünd stift; und
einen ringförmigen Permanent-Magneten, dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des trägen Körpers,
wobei der träge Körper in Richtung zu dem Zünder bewegt wird, wenn die Trägheitskraft des trägen Körpers größer wird als die magnetische Abstoßungskraft zwischen dem ringförmigen Permanent-Magneten und dem trägen Körper.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Auslösevorrichtung zum Auslösen eines Zünders infolge einer einen vorbestimmten Wert übersteigenden Beschleunigung zur Aktivierung eines Gasgenerators geschaffen, die umfaßt:
einen zu dem Zünder hin bewegbaren Zündstift zum Aufschlagen darauf, um ihn dadurch zu zünden;
einen trägen Körper, der aus einem zylindrischen Permanent- Magneten gebildet ist, wobei der träge Körper ein Durchgangsloch entlang der Zentralachse aufweist, in das der Zündstift lose eingesetzt ist;
einen ringförmigen Permanent-Magneten, dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des trägen Körpers; und
ein Auslösergehäuse, das den Zündstift, den trägen Körper und den ringförmigen Permanent-Magneten aufnimmt,
wobei der ringförmige Permanent-Magnet in das Auslösergehäuse auf der Seite des Zünders eingesetzt ist, während der träge Körper in das Auslösergehäuse auf der Seite der Bodenwandung in solch einer Weise eingesetzt ist, daß der ringförmige Permanent-Magnet und der träge Körper einander mit den gleichen magnetischen Polen gegenüberliegen.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Auslösevorrichtung für einen Gurtstraffer geschaffen, die bei Kollision eines Fahrzeugs, das mit dem Gurtstraffer ausgestattet ist, durch Gasdruck angetrieben wird, um die Aufrollwelle eines Gurtaufnehmers zum Einziehen eines Sitzgurtes zu drehen, wobei infolge einer einen vorbestimmten Wert überschreitenden Beschleunigung ein Zünder gezündet wird, um einen Gasgenerator zu aktivieren, die umfaßt:
einen auf den Zünder zu bewegbaren Zündstift zum Auftreffen auf den Zünder, um ihn dadurch zu zünden;
einen trägen Körper, der aus einem zylindrischen Permanent- Magneten gebildet ist, wobei der träge Körper ein Durchgangsloch entlang der Zentralachse aufweist, in das der Zündstift lose eingesetzt ist;
einen ringförmigen Permanent-Magneten, dessen Innendurchinesser größer ist als der Außendurchmesser des trägen Körpers; und
ein Auslösergehäuse, das den Zündstift, den trägen Körper und den ringförmigen Permanent-Magneten aufnimmt.
Bei der Auslösevorrichtung der Erfindung erzeugt bei Kollision des Fahrzeugs der träge Körper, der sich bei einer Beschleunigung, die den vorbestimmten Wert überschreitet, auf den Zünder zu bewegt, direkt die Energie zum Auslösen des Zünders, so daß die Auslöserwelle, die den Zündstift löst, wenn sich der träge Körper bewegt, sowie die Einrichtung, die den Zündstift auf den Zünder zu drückt, wegfallen können. Daher weist die Auslösevorrichtung einfachen Aufbau auf, und die Auslöseenergie, die auf den Zünder wirkt, kann entsprechend der auf den trägen Körper wirkenden Beschleunigung erhöht werden. Das Auslösesystem ist in allen Richtungen bis auf die Bewegungsrichtung des trägen Körpers von einem stoßabsorbierenden Material umgeben, so daß es für impulsartige Beschleunigungen in anderen Richtungen als der Richtung, in der es zu einem Stoß kommt, wenn das Fahrzeug vorn mit einem Hindernis kollidiert, weniger empfindlich ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Vorderansicht, die wichtige Bauteile eines Beispiels eines Gurtaufnehmers mit einer Vorspanneinrichtung zeigt, der eine erste Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei Teile weggeschnitten sind.
Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die wichtige Bauteile des in Fig. 1 dargestellten Gurtaufnehmers zeigt;
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehungen zwischen der Position H eines ringförmigen Permanent-Magneten und eines trägen Körpers, der in Fig. 1 dargestellt sind, zueinander und den zwischen ihnen wirkenden magnetischen Abstoßungs/Anziehungskräften veranschaulicht
Fig. 4 ist eine Vorderansicht, die wichtige Bauteile eines weiteren Beispiels des Gurtaufnehmers zeigt, der eine zweite Ausführung der Erfindung darstellt, wobei Teile weggeschnitten sind.

Ausführliahe Beschreibung der bevorzugten Ausführung(en)

Bevorzugte Ausführungen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Ein Gurtaufnehmer 1 mit einer Vorspanneinrichtung, der eine erste Ausführung der Erfindung darstellt, weist, wie in Fig. 1 gezeigt, eine Aufrolltrommel 2 auf, auf der ein Gurt 16 so aufgerollt ist, daß er ungehindert auf- und abgerolltwerden kann. Die Aufrolltrommel 2 wird von einer Aufrollfeder gespannt gehalten, die mit ihrer Aufrollwelle verbunden ist, um den Gurt 16 aufzurollen. Bei Kollision des Fahrzeugs verhindert ein Notarretiermechanismus 13 die Drehung der Aufrollwelle, um zu verhindern, daß der Gurt von der Trommel 2 abgerollt wird.
Der Gurtaufnehmer 1 weist eine Vorspanneinrichtung 3 an einer Seitenwand einer Gurtaufnehmer-Basis 18 auf, die im wesentlichen U-förmig ist. Die Vorspanneinrichtung 3 ist ein Gurtstraffer, der bei Kollision des Fahrzeugs die Aufrollwelle so dreht, daß der Gurt gestrafft wird. Die Vorspanneinrichtung 3 übt Zug auf ein Kraftübertragungselement, d.h. ein Seil 7, aus, das aus Metall besteht und auf eine Seuscheibe (nicht dargestellt) aufgewickelt ist, die an einem Endabschnitt der Aufrollwelle angebracht ist, so daß das Seil 7 die Aufrollwelle in einer Gurtaufrollrichtung zieht und dadurch der Gurt 16, der an dem Fahrzeuginsassen anliegt, bei Kollision des Fahrzeugs gestrafft wird. Die Vorspanneinrichtung 3 weist eine Zugeinrichtung 4 zum Ausüben von Zug auf das Seil 7 auf.
Die Zugeinrichtung 4 umfaßt: einen Metallkolben 6, der mit dem Ende des Seils 7 verbunden ist; einen Metallzylinder 5, in den der Kolben 6 verschiebbar eingepaßt ist; ein Metallgehäuse 15, durch das der untere Endabschnitt des Zylinders 5 mit dem Gasstrahlabschnitt eines Gasgenerators 8 in Verbindung steht; und eine Auslösevorrichtung 21, die den Gasgenerator 8 in Reaktion auf eine vorgegebene Beschleunigung oder deren Überschreitung betätigt.
Das Gehäuse 15 ist ein im wesentlichen L-förmiges Rohrelement, das im wesentlichen um 900 gebogen ist. Der untere Endabschnitt des Zylinders 5 ist fest in eine öffnung 19 des Gehäuses 15 eingepaßt. Das mit dem Kolben 6 verbundene Seil 7 ist in ein Loch 20 eingeführt, das in dem Gehäuse 15 der einen öffnung 19 gegenüberliegend ausgebildet ist.
In dem Gehäuse 15 steht eine runde rohrförmige Schutzwand 17 vorn Umfang des Lochs 20 auf die Öffnung 19 zu vor, so daß der Teil des Seils 7, der sich in dem Gehäuse 15 befindet und sich von der unteren Stimseite des Kolbens aus erstreckt, von der Schutzwand 17 umgeben ist.
Der Gasgenerator 8 ist wie folgt aufgebaut: Ein Zünder 10 ist in ein Gehäuse 12 eingebaut, das mit Sprengstoff 11 gefüllt ist und dichtend in das Gestell eingepaßt ist. Wenn der Zünder 10 ausgelöst wird, wird der Sprengstoff 11 gezündet, und sich ausdehnendes Gas wird aus dem Gasstrahlabschnitt am Ende des Gehäuses 12 ausgedrückt. Die Auslösevorrichtung 21 zum Auslösen des Zünders 10 befindet sich neben dem Zünder 10 des Gasgenerators 8.
Die Auslösevorrichtung 21 umfaßt: einen Zündstift 22 aus nichtmagnetischern Material, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, der sich auf den Zünder zu bewegt (in Fig. 1 nach links) und auf den Zünder 10 auf schlägt, um letzteren zu zünden; einen trägen Körper 23, bei dem es sich um einen zylindrischen Permanent-Magneten mit einem Durchgangsloch 23a entlang der Zentralachse handelt, in das der Zündstift 22 lose eingesetzt ist; einen ringförmigen Permanent-Magneten 24, dessen Innendurchinesser größer ist als der Außendurchmesser des trägen Körpers 23; und ein aus Metall bestehendes Auslösergehäuse 25, das den Zündstift, den trägen Körper und den ringförmigen Permanent-Magneten aufnimmt, wobei das Auslösergehäuse 25 fest an der Gurtaufnehmer-Basis 18 angebracht ist. Die Permanent-Magneten können KS-Stahl- oder Alnico-Magneten oder gesinterte Magneten, so beispielsweise Ferrit-Magneten oder Seltenerdmetallmagneten oder Kunststoffmagneten, sein.
Der Zündstift 22 weist einen Anschlag 22a am Ende auf. Der Anschlag 22a schlägt auf den Zünder 10 auf und weist einen Flansch 22b an der Basis auf. Der Zündstift 22 wird so in dem Auslösergehäuse 25 gehalten, daß sein hinterer Endabschnitt gleitend in die Bodenwandung 25c des Gehäuses 25 eingesetzt ist. Das heißt, der Anschlag 22a erstreckt sich durch eine Öffnung 25b, die in der Wand 25a des Auslssergehäuses 25 auf der Seite des Zünders 10 ausgebildet ist, so daß er in Kontakt mit dem Zünder 10 gehalten wird. Ein Zwischenraum besteht zwischen dem Flansch 22b und der Innenfläche der Wand 25a. Daher übt der träge Körper 23, wenn er mit dem Flansch 22b kollidiert, über den Flansch 22b kinetische Energie auf dem Zündstift 22 aus, so daß der Zündstift 22 auf den Zünder 10 zu bewegt wird und der Anschlag 22a auf den Zünder aufschlägt. Dadurch wird der Sprengstoff gezündet.
Der ringförmige Permanent-Magnet 24 ist in das Auslösergehäuse 25 auf der Seite des Zünders (auf der linken Seite in Fig. 1) eingesetzt, während der träge Körper 23, der lose auf dem Zündstift 22 angebracht ist, auf der Seite der Bodenwandung (auf der rechten Seite in Fig. 1) in das Auslösergehäuse 25 eingesetzt ist. Daher liegen die beiden Magneten, d.h., der ringförmige Permanent-Magnet 24 und der träge Körper 23 einander mit gleichen Magnetpolen gegenüber. Dadurch ergeben sich die Beziehungen zwischen der Position H der auf der Zünderseite liegenden Stirnfläche 23b des trägen Körpers 23 in bezug auf die auf der Bodenwandungsseite liegenden Stirnfläche 24a des ringförmigen Permanent-Magneten 24 (wobei H für den Fall, daß die auf der Zünderseite liegende Stirnfläche 23b näher an dem Zünder liegt als die auf der Bodenwandungsseite liegende Stirnfläche 24a, negativ ist) und der magnetischen Abstoßungs-/Anziehungskraft, wie sie in einer graphischen Darstellung in Fig. 3 veranschaulicht sind.
Der träge Körper 23 ist, wie bereits beschrieben, so angeordnet, daß die auf der Zünderseite liegende Stirnfläche 23b um einen Abstand h von der auf der Bodenwandungsseite liegenden Stirnfläche 24c entfernt ist, und der träge Körper 23 sowie der ringförmige Permanent-Magnet 24 liegen einander mit den gleichen Magnetpolen (in Fig. 1 den S-Polen) gegenüber. Daher wird der träge Körper 23 durch die magnetische Abstoßungskraft auf die Bodenwandung zu gedrückt. Darüber hinaus kann der träge Körper 23 axial an dem Zündstift 22 entlang verschoben werden. Wenn jedoch eine auf den trägen Körper 23 ausgeübte Kraft zur Bewegung desselben auf den Zünder zu geringer ist als die magnetische Abstoßungskraft zwischen dem ringförmigen Permanent-Magneten 24 und dem trägen Körper 23, wird letzterer nicht auf den Zünder zu bewegt, und daher wird die Auslösevorrichtung 21 nicht aktiviert.
Wenn andererseits die Trägheitskraft des trägen Körpers 23, die das Produkt aus dem Gewicht desselben und der Beschleunigung auf den Zünder zu ist, größer ist als die magnetische Abstoßungskraft, wird der träge Körper 23, wie in Fig. 2 dargestellt, auf den Zünder zu bewegt. Wenn der träge Körper 23 weiterbewegt wird, bis die magnetische Anziehungskraft zwischen dem ringförmigen Permanent-Magneten 24 und dem trägen Körper 23 auf den trägen Körper 23 wirkt, wird letzterer durch die magnetische Anziehungskraft auf den Zünder zu beschleunigt. Dadurch wird der träge Körper 23 in den ringförmigen Permanent-Magneten 24 hineinbewegt und schlägt auf den Flansch 22b auf.
Das heißt, der träge Körper 23, der die Beschleunigung des Fahrzeugkörpers erfaßt, übt direkt Aufschlagenergie auf den Zünder 10 aus. Die Auslösevorrichtung 21 ist, wie aus der obenstehenden Beschreibung hervorgeht, einfach aufgebaut und läßt sich leicht montieren, und die auf den Zünder 10 wirkende Aufschlagenergie kann entsprechend der auf den trägen Körper 23 wirkenden Beschleunigung erhöht werden. Des weiteren liegt nichts an dem Zündstift 22 und dem trägen Körper 23 an. Daher treten bei der Auslösevorrichtung keine der Probleme der herkömmlichen Vorrichtung dahingehend auf, daß ihre Funktion instabil wird, weil die Elemente, die an dem Zündstift und dem trägen Körper anliegen, rosten oder aneinanderhaften, wenn sich die Vorrichtung lange in Funktion befindet; d.h., die Auslösevorrichtung funktioniert immer stabil. Des weiteren läßt sich das Beschleunigungserfassungsvermögen der Auslösevorrichtung ohne weiteres ändern, indem die Magnetkraft und die Position des trägen Körpers 23 und des ringförmigen Permanent-Magneten 24 zueinander reguliert werden, und so läßt sich das System mit erheblichem gestalterischem Spielraum ausführen.
Im folgenden wird die Funktion des Gurtaufnehmers 1 mit der Vorspanneinrichtung beschrieben.
Wenn das Fahrzeug normal fährt, ist die Vorspanneinrichtung 3 nicht mit der Aufrollwelle in Kontakt, d.h., die Aufrollwelle dreht sich ungehindert. Dementsprechend kann der Gurt 16 mit Hilfe der elastischen Kraft der Aufrollfeder aufgerollt werden, oder kann gegen die elastische Kraft herausgezogen werden.
Wenn eine bestimmte negative Beschleunigung auf das Fahrzeug wirkt, so beispielsweise, wenn das Fahrzeug plötzlich gebremst wird, tritt der Notarretiermechanismus 13 des Gurtaufnehmers in Funktion und verhindert die Drehung der Aufrollwelle. Dadurch kann der Gurt nicht herausgezogen werden. In diesem Fall ist die Trägheitskraft, die auf den trägen Körper 23 wirkt, geringer als die magnetische Abstoßungskraft zwischen dem ringförmigen Permanent-Magneten 24 und dem trägen Körper 23, und daher tritt die Auslösevorrichtung 21 nicht in Funktion, und die Zugvorrichtung 4 der Vorspanneinrichtung wird nicht betätigt.
Wenn jedoch eine erhebliche vorbestimmte negative Beschleunigung auf das Fahrzeug wirkt, wenn selbiges beispielsweise mit einem Hindernis kollidiert, ist die Trägheitskraft, die auf den trägen Körper 23 wirkt, größer als die magnetische Abstoßungskraft zwischen dem ringförmigen Permanent-Magneten 24 und dem trägen Körper 23. Daher wird der träge Körper 23 auf den Zünder zu bewegt und trifft auf den Flansch 22b auf. Dadurch schlägt der Zündstift 22 auf den Zünder 10 auf und zündet selbigen. Wenn der Zünder 10 auf diese Weise gezündet wird, wird der Sprengstoff in dem Gasgenerator 8 verbrannt, so daß Verbrennungsgas entsteht. Das so erzeugte Verbrennungsgas wird in den Zylinder 5 abgegeben, so daß der Kolben 6 durch den Druck des Verbrennungsgases schnell nach oben (bzw. in der Richtung des Pfeils X) bewegt wird. Diese Kolbendruckkraft, bei der es sich um eine vorbestimmte Kraft handelt, zieht das Seil 7 schnell in der Richtung des Pfeils X. Dadurch wird die Aufrollwelle in der Gurtaufrollrichtung gedreht, so daß der Gurt 16, der an dem Fahrzeuginsassen anliegt, festgezurrt wird, d.h., der Gurt wird gestrafft.
Es ist also nicht erforderlich, eine Fahrzeugkörper-Beschleunigungserfassungseinrichtung, wie beispielsweise einen Beschleunigungssensor, der die Kollision des Fahrzeugs und andere Störungen erfaßt und ein Zündsignal ausgibt, oder eine Steuerschaltung einzusetzen, die anhand des Zündsignals bestimmt, ob die Zündheizeinrichtung unter Spannung gesetzt werden sollte oder nicht, und deshalb ist der Gurtaufnehmer 1 mit der Vorspanneinrichtung so einfach wie möglich aufgebaut. Darüber hinaus kann auf die Verbindungsdrähte zwischen diesen Einrichtungen verzichtet werden. Dadurch ist der Gurtaufnehmer 1 mit der Vorspanneinrichtung sehr zuverlässig und kostengünstig herzustellen.
Fig. 4 ist eine Schnittansicht, die einen Teil der Zugeinrichtung 33 in einem Gurtaufnehmer 30 mit einer Vorspanneinrichtung zeigt, der eine zweite Ausführung der Erfindung darstellt. In Fig. 4 sind Teile, die funktionell den unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschriebenen entsprechen, daher mit den gleichen Bezugszeichen oder -buchstaben gekennzeichnet.
Bei der zweiten Ausführung umfaßt eine Auslösevorrichtung 31 ähnlich wie die obenbeschriebene Auslösevorrichtung 21: einen Zündstift 22; einen trägen Körper 23, einen ringförmigen Permanent-Magneten 24; und ein Auslösergehäuse 25, das den Zündstift 22, den trägen Körper 23 und den ringförmigen Permanentmagneten 24 aufnimmt. Das Gehäuse 25 ist nicht direkt an der Gurtaufnehmer-Basis 18 befestigt, d.h., es wird über ein stoßabsorbierendes Material 34 aus geschäumtem Urethan gehalten, das in eine Montageabdeckung 32 aus Metall eingefüllt ist, die so an der Gurtaufnehmer-Basis 18 befestigt ist, daß sie das Auslösergehäuse 25 umschließt. Das heißt, die Auslösevorrichtung 31 wird wie folgt installiert: das Auslösergehäuse 25 ist lose in eine öffnung 18a eingesetzt, die in der Gurtaufnehmer-Basis 18 ausgebildet ist, und wird von dem stoßabsorbierenden Material 34 so gehalten, daß sein Flansch 25d am Umfang der Öffnung 18a anliegt. Daher befindet sich die Auslösevorrichtung im sog. "Schwebezustand" und kann in alle Richtungen bis auf die Richtung des Zünders bewegt werden. Um das Problem zu lösen, daß es für den Anschlag 22a unmöglich wird, auf den Zünder 10 auf zuschlagen, wenn das Auslösergehäuse 25 seitlich verschoben wird, erstrecken sich rohrförmige Vorsprünge 32a von der Innenfläche der Montageabdeckung 32, mit denen eine seitliche Verschiebung des Auslösergehäuses 25 um mehr als einen vorgegebenen Abstand verhindert werden kann.
Die Auslösevorrichtung 31 ist wie oben beschrieben aufgebaut. Daher wird, wenn das Fahrzeug mit einem vorn befindlichen Hindernis kollidiert, ein in einer "Frontkollisionsrichtung (in Fig. 4 nach rechts gerichtet)" erzeugter Stoß über den Flansch 25d, der an der Gurtaufnehmer-Basis 18 anliegt, auf das Auslösergehäuse 25 übertragen. Stöße in den anderen Richtungen werden gedämpft, da sie über das stoßabsorbierende Material 34 übertragen werden.
Das heißt, die Auslösevorrichtung ist weniger empfindlich für impulsartige Beschleunigungen in anderen Richtungen als der Frontaufprallrichtung. Damit wird verhindert, daß die Auslösevorrichtung durch geringfügige Stöße aktiviert wird, beispielsweise durch Schwingungen, die entstehen, wenn die Tür geschlossen wird, oder die Fahrzeugkarosserie angestoßen wird. Des weiteren nimmt die Empfindlichkeit gegenüber Stoß in der Frontaufprallrichtung zu, d.h., das Beschleunigungserfassungsvermögen läßt sich leicht verstellen.
Bei jeder der obenbeschriebenen Ausführungen dient die Auslösevorrichtung dazu, den Gasgenerator des Gurtstraffers zu aktivieren; es ist jedoch anzumerken, daß die Erfindung nicht darauf oder dadurch beschränkt ist. Sie kann beispielsweise eingesetzt werden, um den Gasgenerator eines Airbags zu betätigen.
Darüber hinaus ist anzumerken, daß die Formen der Bauteile der erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung nicht auf die obenbeschriebenen beschränkt sind. Es versteht sich also von selbst, daß die Bauteile hinsichtlich ihres Aufbaus auf verschiedene Weise abgewandelt oder verändert werden können, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen.
Bei der Auslösevorrichtung der Erfindung erzeugt der träge Körper, der die Beschleunigung des Fahrzeugkörpers erfaßt, die Aufschlagenergie, die auf den Zünder wirkt. Daher ist die Auslösevorrichtung einfach aufgebaut und kann leicht montiert werden. Des weiteren kann die auf den Zünder wirkende Aufschlagenergie entsprechend der auf den trägen Körper wirkenden Beschleunigung vergrößert werden. Darüber hinaus drückt bei der Auslösevorrichtung kein Element auf den Zündstift und den trägen Körper. Dadurch tritt bei der Auslösevorrichtung nicht das Problem herkömmlicher Vorrichtungen dahingehend auf, daß die Kontaktbereiche des Anschlags der Auslöserwelle und des Flansches des Zündstiftes rosten können oder aneinanderhaften, wenn sie sich lange im Einsatz befindet, wodurch die Auslösevorrichtung nicht zufriedenstellend arbeitet. Die Auslösevorrichtung ist in allen Richtungen bis auf die Bewegungsrichtung des trägen Elementes von dem stoßabsorbierenden Material umgeben, so daß sie weniger empfindlich für impulsartige Beschleunigungen in anderen Richtungen als der Richtung ist, in der ein Stoß auftritt, wenn das Fahrzeug eine Frontkollision erleidet.
Dadurch wird verhindert, daß die Auslösevorrichtung durch geringfügige Stöße, wie beispielsweise Schwingungen aktiviert wird, die entstehen, wenn die Tür geschlossen wird oder die Karosserie angestoßen wird. Daher ist die Auslösevorrichtung der Erfindung sehr zuverlässig, fehlerhafte Funktion kann vermieden werden, und sie läßt sich durch ihren einfachen Aufbau effektiv montieren und ist daher kostengünstig herzustellen.

Claims

1. Auslösevorrichtung zum Auslösen eines Zünders (10) infolge einer einen vorbestimmten Wert übersteigenden Beschleunigung zur Aktivierung eines Gasgenerators (8), mit einem zu dem Zünder (10) hin bewegbaren Zündstift (22) zum Auftreffen auf den Zünder (10), um dadurch den Zünder zu zünden, gekennzeichnet durch einen trägen Körper (23), der durch einen Permanent-Magnet gebildet ist zum Aufbringen kinetischer Energie auf den Zündstift (22), und

einen ringförmigen Permanent-Magnet (24), dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des trägen Körpers (23),

wobei der träge Körper (23) in Richtung zu dem Zünder (10) bewegt wird, wenn die Trägheitskraft des trägen Körpers (23) größer wird als die magnetische Abstoßungskraft zwischen dem ringförmigen Magnet (24) und dem trägen Körper (23).

2. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der träge Körper (23) ein Durchgangsloch (23a) aufweist, in welches der Zündstift (22) lose eingesetzt ist.

3. Auslösevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündstift (22) koaxial zu dem trägen Körper (23) angeordnet ist.

4. Auslösevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündstift (22), der träge Körper (23), und der ringförmige Permanentmagnet (3) in ein Auslösergehäuse (25) eingebaut sind.

5. Auslösevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündstift (22) aus einem nicht-magnetischen Material gebildet ist und dessen Basisende einen Flansch (22b) aufweist und einen hinteren Endabschnitt umfaßt, welcher gleitbewegbar in eine Bodenwandung (25c) des Auslösergehäuses (25) eingesetzt ist.

6. Auslösevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Permanent-Magnet (24) in das Auslösergehäuse (25) auf der Seite des Zünders (10) eingesetzt ist, während der träge Körper (23) in das Auslösergehäuse (25) auf der Seite der Bodenwandung in solch einer Weise eingesetzt ist, daß der ringförmige Permanentmagnet (24) und der träge Körper (23) einander mit gleichen magnetischen Polen gegenüberliegen

7. Auslösevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der sich auf den Zünder (10) zu bewegende träge Körper (23) zu dem Zünder durch die magnetische Anziehungskraft zwischen dem ringförmigen Permanentmagneten (24) und dem trägen Körper (23) beschleunigt wird und gegen den Flansch (22b) des Zündstiftes (22) anschlägt, um den Zündstift (22) dazu zu bringen, auf den Zünder (10) aufzuschlagen und dadurch den Zünder (10) zu zünden.

8. Auslösevorrichtung nach wenigestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der träge Körper (23) aus einem zylindrischen Permanent-Magneten gebildet ist, daß der träge Körper (23) ein Durchgangsloch (23a) entlang der Zentralachse aufweist, in das der Zündstift (22) lose eingesetzt ist, und der Innendurchmesser des ringförmigen Permanent-Magneten (24) größer ist als der Außendurchmesser des trägen Körpers (23), wobei das Auslösergehäuse (25) den Zündstift (22), den trägen Körper (23) und den ringförmigen Permanentmagneten aufnimmt, wobei der ringförmige Permanentmagnet (24) in das Auslösergehäuse (25) auf der Seite des Zünders eingesetzt ist, während der träge Körper (23) in das Auslösergehäuse (25) auf der Seite der Bodenwandung in solch einer Weise eingesetzt ist, daß der ringförmige Permanent-Magnet (24) und der träge Körper (23) einander mit gleichen Magnetpolen gegenüberliegen.

9. Auslösevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der träge Körper (23) normalerweise von dem Zünder (10) durch die magnetische Kraft zwischen dem ringförmigen Permanentmagneten (24) und dem trägen Körper (23) hinweggedrängt ist, und daß der träge Körper (23) zu dem Zünder bewegt wird, wenn die Trägheitskraft des trägen Körpers größer wird als die magnetische Abstoßungskraft zwischen dem ringförmigen Permanent-Magneten (24) und dem trägen Körper (23).

10. Auslösevorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung (21) für einen Gurtstraffer vorgesehen ist, welcher bei Kollision eines Fahrzeuges, das mit einem Gurtstraffer ausgerüstet ist, welcher durch Gasdruck angetrieben wird, um eine Aufrollwelle (2) eines Gurtaufnehmers (1) zum Aufrollen eines Sitzgurtes zu drehen, in welchem infolge einer einem vorbestimmten Wert überschreitenden Beschleunigung der Zünder gezündet wird, um einen Gasgenerator (8) zu aktivieren.

11. Auslösevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslösergehäuse (25) fest an einer Gurtaufnehmer-Basis (18) befestigt ist.

12. Auslösevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslösergehäuse (25) durch ein stoßabsorbierendes Material (34) gehalten ist, das in eine Montageabdeckung (32) eingefüllt ist, welche fest an der Gurtaufnehmer-Basis (18) befestigt ist.

13. Auslösevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das stoßabsorbierende Material (34) ein geschäumtes Urethan-Material ist

14. Auslösevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß rohrförmige Vorsprünge (32a) von der Innenfläche der Montageabdeckung (32) vorstehen, um eine seitliche Verschiebung des Auslösergehäuse (25) zu verhindern.

15. Auslösevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündstift (22) einen Anschlag (22a) an seinem Vorderende aufweist, der dazu vorgesehen ist, den Zünder (10) anzuschlagen, und daß ein Flansch (22b) an dessen Basis ausgebildet ist, und einen hinteren Endabschnitt aufweist, welcher gleitend in eine Bodenwandung (25c) des Auslösergehäuses (25) eingesetzt ist.

16. Auslösevorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der träge Körper (23) in Richtung zu dem Zünder (10) bewegt wird, wenn die Trägheitskraft des trägen Körpers größer wird als die magnetische Abstoßungskraft zwischen dem ringförmigen Permanent-Magneten (24) und dem trägen Körper (23).